电子行业光学创新之潜望式结构专题：潜望式机型升级至10倍光变移动摄影再登巅峰

1、潜望式机型升级至 10 倍光变，移动摄影再登巅峰电子行业光学创新之潜望式结构专题2020.3.27中信证券研究部 核心观点2020 年 3 月 26 日，华为发布 P40 系列新机，PRO/PRO+高端款继续搭载潜望式结构，我们认为潜望式机型有望从高端下沉至中低端，乐观看今年可期突破 1 亿部。产业链上包括棱镜、镜头、模组等均有望升级，我们看好相关产业链布局，重点推荐舜宇光学科技，建议关注水晶光电、欧菲光、丘钛科技。潜望式结构助力手机突破拍照变焦瓶颈，手机厚度变薄趋势下兴起。拍摄变焦主要分为数码变焦、光学变焦和“接力式”变焦三种方式，其中“接力式”变焦徐涛首席电子分析师S10105170800

2、03胡叶倩雯 电子分析师S1010517100004电子行业评级强于大市（维持）景气趋势利润增长率+240%YoY估值水平18P/E=15为当前主流手机拍摄变焦方案。通常，镜头焦距越长，变焦倍数越高，然而受制于机身厚度，手机长焦镜头的长度有限，不能完成高倍数的变焦拍摄。潜望式结构通过横置长焦镜头，在不增加模组厚度的前提下，为手机使用更长焦距的镜头带来更大可能，提升了镜头“接力式”变焦倍数上限。带潜望式功能的摄像模组一般由“潜望式长焦镜头+常规短焦镜头（广角、超广角、主摄等）”组成，其他常规镜头与长焦镜头配合，完成“接力式”变焦。潜望式机型有望下沉至中低端，今年出货量可期突破 1 亿部，疫情可能

3、影响节奏。以华为 P30 PRO 为标志，2019 年至今，已有 7 款安卓高端机搭载潜望式结构，总体来看，目前安卓阵营除小米外已全部推出搭载潜望式摄像头机型，其中华为/OPPO 潜望式结构手机已迭代至第二代产品。2019 年搭载潜望式摄像头手机出货量约 0.15 亿部，均来自华为、OPPO 和 VIVO。比较各家方案而言，各方案原理相同，均采用“接力式”原理，通过三颗定焦镜头切换+算法辅助实现“类光变”无损拍摄；差异之处在于硬件参数及软件算法不同。展望未来，预计安卓系有望全线搭载潜望式结构，并从高端下沉至中低端机型，零部件厂商也正配合进行降成本研发，Sigmaintell 乐观看 2020

4、年搭载潜望式模组机型出货量有望达 1 亿部，2023 年有望突破 4 亿部；然新冠疫情蔓延至全球，或对 2020年潜望式摄像头出货量产生一定程度的负面影响，关于疫情对厂商出货的影响我们还需持续观察。产业链初具雏形，棱镜模块、镜头及组装成最大增量。潜望式长焦模组的产业链依然包括上游零部件、中游模组封装与下游手机终端，但均有升级：（1）从上游零部件来看，潜望式结构新增棱镜模块，棱镜制备与光学防抖提升工艺难度，单块 1-3 美金增量，重点关注舜宇光学、中光学和水晶光电；另长焦镜头难度升级，主要源于透光性要求提升。目前潜望式长焦镜头单机价值量 2 美金+，大立光为绝对龙头，港股重点关注舜宇光学科技；C

5、IS 而言，潜望式长焦镜头的 CIS与其他镜头相比没有特殊的要求，国内重点关注韦尔股份，非上市公司关注格科微。（2）下游配合而言，潜望式结构所需算法的复杂度显著提升，以 HOVM 为代表的手机厂转向自研，料使专业算法提供商短期承压，国内重点关注虹软科技（3）中游模组制作来看，含潜望结构模组的装配公差对一致性要求更高，导致二线模组厂难以突破技术及客户壁垒，重点关注舜宇光学科技、丘钛科技、欧菲光。风险因素：疫情下终端销量承压；产品渗透缓慢；产业链成熟度不及预期等。投资策略：潜望式结构解决了手机轻薄化趋势下的光学变倍性能升级问题，目前由安卓端厂商引领，已在高端旗舰机中逐渐渗透。我们认为未来潜望式机型

6、有望从高端下沉至中低端，Sigmaintell 乐观看今年可期突破 1 亿部，2023 年更有望进一步渗透至 4 亿部；若疫情影响持续，则渗透速度可能放缓。在潜望式趋势下，产业链上包括棱镜、镜头、模组等均有望升级，我们看好相关产业链布局，重点推荐布局棱镜、镜头、模组等的舜宇光学科技，建议关注布局棱镜的水晶光电、布局玻塑混合镜头的瑞声科技以及布局镜头及模组的欧菲光、丘钛科技。重点公司盈利预测、估值及投资评级收盘价 EPS（元）PE简称（元）18A19E20E18A19E20E评级舜宇光学科技107.502.733.674.91392922买入欧菲科技14.75-0.190.190.58-7878

7、25增持瑞声科技42.153.772.102.37112018增持水晶光电13.800.550.450.52253127无评级丘钛科技8.650.010.520.658651713无评级资料来源：Wind，中信证券研究部预测 注：股价为 2020 年 3 月 26 日收盘价 舜宇光学科技、瑞声科技、丘钛科技股价、EPS 为港元单位，2019 年 EPS 为历史数值；水晶光电、丘钛科技盈利预测为Wind 一致预期目录 HYPERLINK l _TOC_250012 潜望式结构源于拍照望远需求，手机端初兴起 2 HYPERLINK l _TOC_250011 潜望式机型有望下沉至中低端，今年可期突

8、破 1 亿部 3 HYPERLINK l _TOC_250010 回顾发展史，19 年至今已有 7 款高端机搭载潜望式结构，华 O 迭代至二代 4 HYPERLINK l _TOC_250009 比较各家方案，均采用“接力式变焦”，焦距比、算法和像素决定性能 5 HYPERLINK l _TOC_250008 趋势上，潜望式结构获手机厂和零部件厂商共同认可，有望下沉至中低端 7 HYPERLINK l _TOC_250007 展望未来，搭载潜望式结构手机的出货量乐观看 2023 年有望突破 4 亿部 10 HYPERLINK l _TOC_250006 产业链初具雏形，棱镜模块、镜头及组装成最

9、大增量 10 HYPERLINK l _TOC_250005 棱镜模块：单块 1-3 美金增量，重点关注舜宇光学、中光学和水晶光电 12 HYPERLINK l _TOC_250004 镜头：潜望式长焦镜头单机价值量 2 美金+，重点关注大立光、舜宇光学 13 HYPERLINK l _TOC_250003 CIS：与其他镜头相比无特殊要求，重点关注韦尔股份 15 HYPERLINK l _TOC_250002 算法：复杂度提升，部分手机厂商转向自研算法，重点关注虹软科技 16 HYPERLINK l _TOC_250001 模组：一致性要求更高，重点关注舜宇光学科技、丘钛科技、欧菲光 17

10、HYPERLINK l _TOC_250000 更长远看，双潜望式、双棱镜、玻塑混合等升级持续 18风险因素 20投资建议 20插图目录图 1：华为 P40 系列手机 1图 2：华为 P40 系列手机参数对比 1图 3：潜望式模组内部结构示意图 3图 4：松下 DMCTZ1 10 倍光学变焦潜望式镜头示意图 3图 5：松下 DMCTZ1 10 倍光学变焦潜望式镜头光学结构 3图 6：华硕 ZenFone Zoom 4图 7：ZenFone Zoom 潜望镜组 4图 8：从左到右依次为华为 P30 PRO、OPPO RENO 10 倍变焦版、VIVO X30 PRO 和三星 S20 Ultra

11、潜望式镜头示意图 5图 9：华为 P40 PRO 潜望式镜头示意图 5图 10：华为 P40 PRO+潜望式镜头示意图 5图 11：华为 P40 PRO“接力式”变焦过程 6图 12：小米摄像头组件及电子设备专利示意图 8图 13：北美客户可折叠长焦相机镜头系统专利示意图 8图 14：北美客户三镜头折叠镜头系统专利示意图 9图 15：北美客户五镜头折叠镜头系统专利示意图 9图 16：2019-2023 搭载潜望式模组手机出货量（百万部） 10图 17：2020 年搭载潜望式模组手机各品牌占比 10图 18：华为 P20 PRO 与 P30 PRO 后置摄像模组对比 11图 19：华为 P20

12、PRO 与 P30 PRO 长焦/潜望式长焦镜头对比 11图 20：潜望式长焦模组详解 11图 21：潜望式结构棱镜模块示意图 12图 22：棱镜模块所需棱镜示意图 12图 23：镜片 D-Cut 工艺处理方案 14图 24：镜片裸露工艺处理方案 14图 25：2019 年手机 CIS 市场份额 16图 26：豪威 48MP/13MP/8MPCIS 产品规格 16图 27：虹软科技深度合作伙伴 17图 28：棱镜模块在 u、v 方向上偏差率分布的仿真结果 17图 29：柯达 V610 双潜望式结构 19图 30：华为潜望式镜头和终端设备专利示意图 20表格目录表 1：不同变焦方式对比 2表 2

13、：潜望式结构机型摄像模组参数与性能比较 7表 3：部分零部件厂商对潜望式结构的态度汇总 9表 4：长焦镜模组与潜望式长焦模组差异对比 12表 5：潜望式结构棱镜模块供应商 13表 6：镜头塑料及玻璃材质对比 14表 7：潜望式结构 CMOS 传感器规格 15表 8：搭载潜望式结构模组及相关零部件预估产品单价 18表 9：重点公司盈利预测、估值及投资评级 212020 年 3 月 26 日，华为举办全球线上发布会，发布其全新 P40 系列手机，包括 P40、 P40 PRO 和 P40 PRO+三个版本，全系搭载麒麟 990 5G 处理器，并预置发布不久的 HMS服务。华为 P 系列向来以影像著

14、称，摄像头依然是本次 P40 系列的亮点。三个版本机型分别搭载三颗/四颗/五颗后置摄像头，其中 P40 PRO/PRO+均前置 32MP 自动对焦摄像头，搭载红外深度摄像头，能够实现专业级的背景虚化，可进行 AI 隔空操控，能在暗光条件下迅速进行脸部解锁。后置来看，P40 PRO 延续潜望式长焦设计，后置搭载索尼定制 50MP主摄，并且辅以 40MP（超广角）+12MP（潜望式长焦）+3D TOF（景深镜头），可实现 5倍光学变焦、10 倍混合变焦、50 倍数码变焦，与 P30 PRO 相比采取新的 RYYB 感光元件进光量提升 40%，带来更强大的变焦能力；P40 PRO+搭载 50MP（主

15、摄）+40MP（超广角）+8MP（潜望式长焦）+8MP（长焦）+3D ToF（景深镜头），为全球首款支持双目光学长焦的机型，3 倍光学长焦拍摄中等距离，10 光学长焦拍摄远景，可支持 10 倍光学变焦，20 倍混合变焦，100 倍数码变焦，实现从 3 倍光变（P20 PRO）、5 倍光变（P30 PRO）到 10 倍光变（P40 PRO+）的飞跃，也是全球首款光学变焦高达 10 倍的手机，具备史上最强智能手机变焦性能，标志着移动摄影再登巅峰。图 1：华为 P40 系列手机资料来源：华为线上发布会图 2：华为 P40 系列手机参数对比资料来源：华为线上发布会 潜望式结构源于拍照望远需求，手机端初

16、兴起传统相机变焦方式多为光学变焦，手机端早期多采用数码变焦，升级诞生“接力式”变焦。传统相机中，由于空间足够，拍照变焦方案多采用光学变焦。（1）光学变焦：利用镜头模组内的电动马达移动镜片组，从而改变镜头焦距，实现无损的长焦拍摄效果。镜头越长，焦距可变物理范围越大，变焦倍数越大。但这种方式要求在镜头模组内部配置电动马达，技术难度高且耗电量大，多用于专业相机中，难以在手机端普及。（2）数码变焦：手机镜头早期多采用数码变焦的方式，利用软件对已有像素周边的色彩进行判断，根据周边色彩情况插入经特殊算法加入的像素，从而把图片内的每个像素面积增大。这种变焦方式不改变镜头焦距，对画质的损害也很大。在变焦效果升

17、级需求的驱动下，手机端诞生出（3）“接力式”变焦方式：利用两颗/多颗定焦镜头的物理焦距不同，通过镜头切换和算法辅助实现比较平滑的变焦效果。此方式虽本质上并未改变镜头物理焦距，但实际效果可以与光学变焦媲美，变焦倍数等于长焦镜头等效焦段与广角镜头等效焦段之比，如实际等效焦段为 28mm-56mm 的广角+长焦双摄可实现 2X“接力式”变焦（56mm/28mm=2）。表 1：不同变焦方式对比变焦方式工作原理焦距变焦效果数码变焦利用软件对已有像素周边的色彩进行判断，根据周边色彩情况插入经特殊算法加入的像素，从而把图片内的每个像素面积增大。不变最差“接力式”变焦利用多颗镜头的物理焦距不同，通过镜头切换和

18、算法辅助实现比较平滑的变焦效果。不变较好光学变焦利用镜头模组内的电动马达移动镜片组，改变镜头焦距，从而实现无损的长焦拍摄效果。变化最好资料来源：中信证券研究部整理潜望式结构：横向放置长焦镜头，在不增加模组厚度的前提下，实现更高倍数的变焦，为手机端未来趋势。潜望式结构是一种通过折射棱镜改变光路方向（如将垂直于机身的光线折射为平行光线），从而使得相应光学成像系统可以在手机内部横向放置的镜头结构。优势在于（1）不增加模组厚度：镜头在相机/手机内部横向放置，不必让长焦镜头明显突出机身从而影响产品一体性。（2）提升变焦倍数：变焦倍数与焦距可变物理范围（即镜头长度）直接相关。由于相机中空间足够，小型化需求

19、并不强烈，潜望式结构又伴随变焦倍数受限、加工成本上升等问题，故主流相机厂商仅应用潜望式至单个系列，并未全面普及。但在手机端，由于手机镜头目前采用“接力式”变焦方式，长焦镜头的焦距（即镜头长度）是限制手机镜头变焦倍数提升的直接因素，在手机轻薄化趋势下，潜望式结构设计为手机应用更长焦距的镜头带来更大可能。图 3：潜望式模组内部结构示意图竖置常规镜头横置潜望式长焦镜头资料来源：PCchome带潜望式功能的摄像模组一般由“潜望式长焦镜头+常规短焦镜头（广角、超广角、主摄等）”组成。在手机“接力式”变焦的方式下，利用潜望式结构进行变焦的模组设计方案为潜望式长焦镜头+常规短焦镜头（常规短焦镜头包括广角镜头

20、、超广角镜头、主摄像头等），即只有长焦镜头采用潜望式结构，其他镜头仍采用常规设计。潜望式长焦镜头在不增加模组厚度的前提下提升了镜头“接力式”变焦倍数上限，其他常规镜头与长焦镜头配合，完成“接力式”变焦。图 4：松下 DMCTZ1 10 倍光学变焦潜望式镜头示意图资料来源：DPreview图 5：松下 DMCTZ1 10 倍光学变焦潜望式镜头光学结构资料来源：相机世界（朱春平，2006） 潜望式机型有望下沉至中低端，今年可期突破 1 亿部本章小结：以华为 P30 PRO 为标志，2019 年至今已有 6 款安卓高端机搭载潜望式结构，总体来看，目前安卓阵营除小米外已全部推出搭载潜望式摄像头机型，其

21、中华为/OPPO潜望式结构手机已迭代至第二代产品。2019 年搭载潜望式摄像头手机出货量估计为 0.15亿部，来自华为、OPPO 和 VIVO。比较各家方案而言，各方案原理相同，均采用“接力式”原理，通过三颗定焦镜头切换+算法辅助实现“类光变”无损拍摄；差异之处在于硬件参数及软件算法不同。展望未来，预计安卓系有望全线搭载潜望式结构，并从高端下沉至中低端机型，零部件厂商也正配合进行降成本研发，Sigmaintell 乐观看 2020 年出货量有望达 1 亿颗，2023 年有望突破 4 亿颗；然新冠疫情蔓延至全球，或对 2020 年潜望式摄像头出货量产生一定程度负面影响。关于疫情对厂商出货的影响我

22、们还将持续观察。回顾发展史，19 年至今已有 7 款高端机搭载潜望式结构，华 O 迭代至二代2004-2018 年：潜望式结构在手机端应用较少，轻薄化趋势下真正光学变焦难以普及。继相机端应用之后，潜望式镜头结构在手机端也进行了尝试，初期搭载潜望式结构的手机，均通过镜头模组内的电动马达移动镜片组，改变镜头焦距，从而实现无损的长焦拍摄效果，为真正意义上的光学变焦。2004 年，夏普推出了世界上第一台搭载潜望式结构的手机 V602SH，具备 2 倍光学变焦，搭载 1.3MP 像素的 CCD 感光元件。2008 年，索爱也推出搭载潜望式结构、具备 3 倍光学变焦的手机 SO905iCS，搭载 5.1M

23、P 像素的 CCD 感光元件，其主打拍照，性能达到了卡片相机级别，但未在国内上市。2015 年，华硕推出具有 3倍光学变焦效果的手机 ZenFone Zoom，搭载 13MP 像素的 CMOS 感光元件，采用日本 HOYA 的 10 片式摄像头模组，是智能机时代首部搭载潜望式结构的手机。然而真正意义上的光学变焦摄像头应用于手机端存在耗电高和体积大的问题：变焦镜头需利用马达驱动镜片组内的部分镜片移动进行变焦，这种变焦方式无需广角镜头与算法处理配合即可实现无损拍摄，但是会增加手机的能耗负担，同时还需要更大的散热空间，导致机身普遍偏厚，华硕 ZenFone Zoom 厚度为 11.9mm，相比之下华

24、为 P30 PRO 厚度为 8.14mm，上述特性与手机轻薄化趋势难以兼容。因此，真正的光学变焦功能未能在手机端普及。图 6：华硕 ZenFone Zoom资料来源：华硕官网图 7：ZenFone Zoom 潜望镜组资料来源：华硕官网2019 年至今：已有 7 款安卓高端机搭载潜望式结构，其中华为和 OPPO 已迭代至二代产品。在 2017 年的 MWC 上，OPPO 与以色列 Core Photonics 合作，公布了一项 5 倍无损变焦潜望式结构技术，宣称已把潜望式摄像头模组的厚度降低到 5.7mm，比普通 2 倍变焦光学模组的厚度还薄 10%。国内第一款采用潜望式接力变焦模组的是华为于

25、2019 年 3 月发布的 P30 PRO，其后置搭载 20MP（超广角）+40MP（广角主摄）+8MP（潜望式长焦）+ToF 模组（景深镜头），可实现 5 倍光学变焦、10 倍混合变焦及 50 倍数码变焦。 2019 年 4 月，OPPO 发布的新款旗舰机 RENO 10 倍变焦版同样采用潜望式结构设计，其后置搭载 8MP（超广角）+48MP（广角主摄）+13MP（潜望式长焦），可实现 10 倍混合光学变焦及 60 倍数码变焦。2019 年 12 月，VIVO 发布的 X30 PRO 也搭载了潜望式摄像模组，其后置搭载 8MP（超广角）+64MP（广角主摄）+13MP（潜望式长焦）+32MP

26、（人像镜头），可实现 5 倍光学变焦、10 倍混合光学变焦及 50 倍数码变焦。2020 年 2 月，三星发布 S 系列旗舰新机 Galaxy S20 Ultra，为三星首款搭载潜望式结构的机型，其后置搭载 12MP（超广角）+108MP（广角主摄）+48MP（潜望式长焦）+ToF 模组（景深镜头），可实现 10 倍混合光学变焦及 100 倍数码变焦。2020 年 3 月，OPPO 推出旗下第二款搭载潜望式结构机型 Find X2 PRO，后置搭载 48MP（超广角）+48MP（广角主摄）+13MP（潜望式长焦），其中潜望式长焦镜头与 RENO 变焦版所搭载的规格相同，同样可实现 10 倍混合

27、光学变焦及 60 倍数码变焦。同月，华为 P40 系列新推出两款搭载潜望式结构机型，其中 P40 PRO 后置搭载 40MP（超广角）+50MP（主摄）+12MP（潜望式长焦）+TOF模组（景深镜头），可实现 5 倍光学变焦、10 倍混合光学变焦及 50 倍数码变焦；P40 PRO+升级版参数再创记录，搭载 40MP（超广角）+50MP（主摄）+8MP（长焦）+8MP（潜望式长焦）+TOF 模组（景深镜头），可实现 10 倍光学变焦、20 倍混合光学变焦及 100 倍数码变焦。总体来看，目前安卓阵营除小米外已全部推出搭载潜望式摄像头机型，其中华为/OPPO 潜望式结构手机已迭代至第二代产品，华

28、为 P40 PRO+实现了从 5 倍光变到 10倍光变的飞跃，但镜头像素保持不变，而华为 P40 PRO 则在潜望式长焦镜头的像素上进一步升级；OPPO 也在像素方面有所改善。图 8：从左到右依次为华为 P30 PRO、OPPO RENO 10 倍变焦版、VIVO X30 PRO 和三星 S20 Ultra 潜望式镜头资料来源：各公司官网，中信证券研究部图 9：华为 P40 PRO 潜望式镜头资料来源：华为发布会图 10：华为 P40 PRO+潜望式镜头资料来源：华为发布会比较各家方案，均采用“接力式变焦”，焦距比、算法和像素决定性能各方案原理相同，均采用“接力式”原理，通过三颗定焦镜头切换+

29、算法辅助实现“类光变”无损拍摄。2019 年至今的 6 款搭载潜望式结构机型的“接力式变焦”方案工作原理没有差别，均为利用三颗定焦镜头的物理焦距不同，通过镜头切换和算法辅助实现比较平滑的“类光变”无损拍摄效果。以华为 P40 PRO 为例：2020 年 3 月推出的华为 P40 PRO搭载广角主摄（等效焦距 23mm）+超广角（等效焦距 18mm）+潜望式长焦（等效焦距125mm）方案，在广角主摄与长焦镜头的配合下可实现 5X 光学变焦（实际等效焦段为23mm-125mm），同时 18mm 超广角镜头赋予其 0.8X 超广角变焦的能力。华为 P40 PRO光学变焦的具体过程为：（1）变焦倍数为

30、 0.8X 时，单颗超广角镜头进行无损拍摄；（2）变焦倍数为 0.8-1X 时，单颗超广角镜头在自身焦段范围内实现数码变焦；（3）变焦倍数为 1X 时，单颗广角主摄像头进行无损拍摄；（4）变焦倍数为 1-5X 时，单颗广角主摄像头在自身焦段范围内实现数码变焦；（5）变焦倍数为 5X 时，单颗潜望式长焦镜头进行无损拍摄；（6）变焦倍数为 5-10X 时，广角主摄镜头和潜望式长焦镜头依然配合数码变焦实现工作，但以潜望式长焦镜头拍摄为主，主要靠算法裁剪，因此画质将出现明显的损伤。在算法的辅助下，上述过程可以在变焦倍数 0.8-10X 间可以实现平滑的“接力”效果，虽然没有改变单颗镜头的焦距，但可以实

31、现类似光学变焦的拍摄效果。图 11：华为 P40 PRO“接力式”变焦过程资料来源：中信证券研究部各方案差异之处：硬件参数及软件算法不同。其中光变倍数看长焦与广角镜头的焦距之比，混合变焦倍数看算法，数码变焦倍数看镜头像素。镜头硬件有差异：长焦镜头等效焦距与广角镜头等效焦距之比决定了光学变焦倍数，比例越大，变倍效果越好。P40 PRO+拥有 10 倍光学变焦效果（240/2310.43）， P40 PRO、P30 PRO 和 X30 PRO 的光学变焦效果均达到 5 倍，RENO 变焦版和 S20 Ultra未直接公布光学变焦倍数。我们根据后两者摄像模组的参数测算其倍数，若以 RENO 变焦 版

32、的主摄焦段视作 1 倍光学变焦，其广角主摄镜头、潜望式长焦镜头等效焦距分别为 27mm、 160mm，计算得出其支持 6 倍左右光学变焦效果（160/275.93），同理测算出 S20 Ultra 支持 4 倍左右光学变焦效果（102/263.92）。四家厂商在尝试首款潜望式结构机型后，陆续发布了其他未搭载潜望式摄像头的新款机型，华为 Mate30 系列手机只支持 3 倍光学 变焦，OPPO RENO2 在镜头隐藏在机身内的情况下只能实现 5 倍混合变焦。经对比我们 发现，要在保持机身轻薄的同时实现 4 倍以上的真光学变焦效果，搭载潜望式结构是目前 的必然选择。软件算法有差异：厂商内置的算法在

33、后台进行合成，达到混合变倍功能。在光学变焦倍数与混合变焦倍数之间，广角主摄镜头与潜望式长焦镜头配合进行数码变焦，两个摄像头同时拍摄远景和近景照片，在后台进行算法合成，成像效果可以达到光学变焦的效果。已发布的 6 款机型虽然摄像模组参数有所差异，但通过算法调用均实现了 10 倍的混合变焦效果；而 P40 PRO+则进一步升级，其拥有的 10 倍潜望式镜头可实现 20 倍混合光学变焦。像素硬件有差异：像素清晰度决定了数码变焦倍数，越高清变倍率越大。当变焦倍数达到混合光变倍数以上时，成像效果仅取决于由潜望式长焦镜头的像素。P40 PRO+叠潜望式长焦镜头焦距长达 240mm，经过像素裁减后可达到 1

34、00 倍数码变焦，而 S20 Ultra潜望式长焦镜头等效焦距仅有 102mm，不足 P40 PRO+的一半，但通过使用 48MP 的高像素感光元件，进行裁切以及 AI 运算后仍然可以支持高达 100 倍的变焦倍率，与 P40 PRO+ 所有机 中并列第一。表 2：潜望式结构机摄像模组参数与性能比较P30 PRORENO 变焦版X30 PROS20 UltraP40 PROP40 PRO+摄像模组参数潜望式长焦镜头8MP，125mm13MP，160mm13MP，135mm48MP，102mm12MP，125mm8MP，240mm广角主摄镜头40MP，27mm48MP，27mm64MP，26.4

35、mm108MP，26mm50MP，23mm50MP，23mm超广角镜头20MP，16mm8MP，16mm8MP，16mm12MP，13mm40MP，18mm40MP，18mm其他模组无32MP 人像镜头模组TOF 模组焦镜头，TOF 模组摄像效果光学变焦倍数5测算为 65测算为 4510混合变焦倍数101010101020数码变焦倍数50605010050100资料来源：各公司官网，中信证券研究部趋势上，潜望式结构获手机厂和零部件厂商共同认可，有望下沉至中低端终端手机厂商对潜望式态度：华为引领，安卓系全线跟进，北美大客户暂未搭载，后续有待观望。摄像头是智能手机创新升级的主要方向之一，光学性能提

36、升对消费者视觉体验有明显升级，拍摄性能已成为各手机品牌竞争的焦点。目前大部分手机厂商对潜望式结构摄像头布局较为积极，华为引领下，安卓阵营大部分已推出潜望式结构手机，唯一未推出的小米目前已有相关专利。北美大客户暂未推出相关产品，布局情况仍有待后续观望。安卓阵营：全线跟进。其中华为对潜望式结构最为积极，于 2019 年推出首款搭载潜望式长焦的 P30 PRO，开启智能手机潜望式镜头发展元年；2020 年发布的 P40 系列中 P40 PRO 和 P40 PRO+继续搭载潜望式摄像头，推广度进一步提升，且 PRO+更是开创性配备多反射潜望式长焦镜头；我们预计华为下一代 Mate 40 系列亦有望搭载

37、潜望式结构摄像头，打造光学亮点。OPPO 与 VIVO 紧随其后， 于 2019 年推出首款搭载潜望式结构机 ，OPPO 还 2020 年推出了第二款。三星虽落后一年， 2020 年才推出首款，但其布局较早，2019 年并购 Core Photonics（其为 2017MWC 上与 OPPO 合作公布潜望式结构技术的摄像头公司），随后三星电机成功开发了超薄5 倍光学变焦模，并已 19 年 5 月进入量产；预计S20 Ultra 之后，三星 Galaxy 系列手机亦有望搭载潜望式结构。小米目前尚未推出搭载潜望式结构机，但是家知识产权局 2019 年 7 月 2 日公示了小米一项专利，专利摘要显示

38、“本公开是关于一种摄像头组件及电子设备，所述摄像头 组件包括：主镜头和至少一个潜望式辅助镜头”；且小米此前已经向世界知识产权局（WIPO）提交了潜望式镜头专利，专利文件显示该机采用了弹出式前置摄像头设计，后置竖排摄，其中顶部为潜望式镜头，这一设计与华为 P30 PRO 和 OPPO Reno 10 倍变焦版所采用的方案类似，我们预测小米下一代产品或将搭载潜望式摄像头。北美客户：对潜望式结构态度尚不明晰。北美客户早在 2014 年就申请了名为可折叠长焦相机镜头系统的专利，试图解决摄像头凸出的问题，在这组镜头里有可以移动的浮动镜组，通过数分之一毫米的微小浮动来实现变焦，原理与前文提及的华硕 Zen

39、Fone Zoom 类似，但并未有后续进展。2019 年 10 月 8 日，美国专利及商标局公布了北美客户 名为折叠镜头系统的新专利，其内部有三到五个镜片，通过棱镜折射实现变焦，三镜片设 置可以提供 80-200mm 焦距，适用于长焦拍摄，五镜片设置提供 50-85mm，主要用于广 角镜头。然而，相关潜望式结构专利虽然代表了北美客户的研究和开发方向，但并不能保 证潜望式结构会被应用在其未来的新机型上。目前北美客户对潜望式结构的态度仍不明朗，我们将对其后续布局情况进行持续跟踪。图 12：小米摄像头组件及电子设备专利示意图资料来源：国家知识产权局图 13：北美客户可折叠长焦相机镜头系统专利示意图资

40、料来源：美国专利及商标局图 14：北美客户三镜头折叠镜头系统专利示意图资料来源：美国专利及商标局图 15：北美客户五镜头折叠镜头系统专利示意图资料来源：美国专利及商标局上游厂商对潜望式结构态度：均看好潜望式发展，积极研发致力推动机型下沉，但技术趋势尚存争议。上游包括棱镜模块、镜头、算法和模组在内的供应商普遍看好潜望式结构的发展，认为光学升级趋势源于需求端的爆发，将持续利好行业。其中部分厂商正致力于改进方案、降低成本，以将潜望式结构的机型下沉至中低端；在镜头发展的技术趋势上，虽然采用玻塑混合还是全塑镜头依然有争议，但多数厂商均同时布局。表 3：部分零部件厂商对潜望式结构的态度汇总厂商对潜望式结构

41、态度舜宇光学看好潜望式结构发展，潜望式需求长远且坚定中光学潜望式技术创新带来更好的用户体验，对棱镜模块的未来发展充满希望潜望式结构有望在不同品牌旗舰机型或中高端机型加速渗透，2020 年各品牌旗舰机型均有望采用，棱镜模块水晶光电2021 年有望推广到中高端机型，2022 年有望成为更多主流机型通用的品种亚洲光学凭借潜望式结构打入高阶手机福光股份随着潜望式摄像头技术成熟及其成本控制，将推动潜望式镜头往中低端智能手机的普及应用，进一步提升市场空间，将使用募集资金投资建设棱镜项目大立光未来直立式镜头将转换成横躺式的潜望式镜头，产业链厂商未来将面临更高的技术门坎，良率将面临很大挑战舜宇光学科技将受益于

42、未来潜望端市场的发展镜头玉晶光全力配合多家手机品牌客户开发全塑料潜望式镜头、研磨玻璃混合塑料潜望式镜头欧菲光已在潜望式结构等前沿技术方向进行布局，需求端的爆发将为带来新的业绩驱动联创光电重视手机影像新工艺的应用，布局潜望式潜望式长焦镜头AAC潜望式结构是未来最明显的光学方向，打造玻塑混合镜头帮助客户降成本算法虹软科技可以提供潜望式长焦摄像头无级变焦视觉方案提升用户体验模组舜宇光学科技努力研发低成本潜望式方案帮助客户缩减成本厂商对潜望式结构态度欧菲光作为高倍变焦必经之路的潜望式摄像头行业正迎来快速发展的新阶段丘钛科技加快开发潜望式摄像头模组的设计和制造能力三星电机采用潜望式设计可以实现高倍率光学

43、变焦而不增加摄像头模组厚度，开始批量生产资料来源：产业调研，相关厂商法说会等，中信证券研究部展望未来，搭载潜望式结构手机的出货量乐观看 2023 年有望突破 4 亿部潜望式摄像头出货量：Sigmaintell 乐观估计 2020 年增长六倍以上达到 1 亿颗，2023年有望突破 4 亿颗；疫情影响下渗透速度或放缓，但不改长期趋势。目前来看潜望式结构 主要应用于长焦摄像头，每部手机最多只需搭载一个潜望式模组。根据 Sigmaintell，2019年搭载潜望式摄像头手机出货量估计为 0.15 亿部，均来自华为、OPPO 和 VIVO。截至目前，安卓阵营除小米以外均已推出搭载潜望式摄像头的手机，华为

44、/OPPO 相关产品已迭代至第二代。Sigmaintell 认为 2020 年高倍率的潜望摄像头有望下探到 2500 元左右的机型，预计将会达到 1 亿颗的出货量，其中华为有望占据半壁江山。随消费者对“拍得清、拍得远”需求的提升，各大手机厂商也将继续挖掘潜望式镜头的能力。中国信通院和旷视科技发布的2019 智能手机影像技术应用观察和趋势分析指出，未来潜望式摄像头将成为中低端手机的标配，Sigmaintell 预计，2023 年出货量将突破 4 亿颗。然而本次新型冠状病毒肺炎疫情波及全球，三星电子主要负责手机研发和生产的龟尾产业园所在地与韩国疫情最严重的地区大邱相邻，曾确诊 4 例新冠肺炎患者，

45、产线 2 次停运，或对 2020 年潜望式摄像头出货量产生一定程度负面影响。关于疫情对厂商出货的影响我们还将持续观察。图 16：2019-2023 搭载潜望式模组手机出货量（百万部）搭载潜望式模组手机出货量YOY图 17：2020 年搭载潜望式模组手机各品牌占比6%4%45040035030025020015010050020192020E2021E2022E2023E600%500%400%300%200%100%0%14%9%16%51%华为 OPPO VIVO三星小米其他资料来源：Sigmaintell（含预测），中信证券研究部资料来源：Manz，中信证券研究部 产业链初具雏形，棱镜模块

46、、镜头及组装成最大增量摄像头产业链包括上游零部件、中游模组封装与下游手机终端，上游零部件厂提供镜头、CIS 和 VCM 等给中游模组厂，下游手机厂采购算法并授权给中游模组厂，最终由中游模组厂将零部件组装成摄像头模组并交付给下游手机厂。对比华为 P20 PRO 的后置三摄和华为 P30 PRO 的后置潜望四摄，除新增的 TOF 模组外，变化主要来自于 P20 PRO的 3 倍光变长焦镜头升级成了 P30 PRO 的 5 倍光变潜望式长焦镜头，模组由普通摄像头变成潜望式长焦摄像头带来了产业链的一系列变化。图 18：华为 P20 PRO 与 P30 PRO 后置摄像模组对比资料来源：PConline

47、，中信证券研究部图 19：华为 P20 PRO 与 P30 PRO 长焦/潜望式长焦镜头对比资料来源：PConline，MEMS，中信证券研究部潜望式长焦模组的产业链依然包括上游零部件、中游模组封装与下游手机终端三部分，但是各部分均有升级。（1）从上游零部件来看，潜望式结构的零部件主要包括棱镜模块、镜头、CIS 和 VCM，在零部件厂中新增了提供棱镜模块的厂商，棱镜模块需对棱镜做进一步工艺处理，且通过与其他组件配合实现光学防抖效果；潜望式结构对透光性要求的提升使镜头厂需要重新设计镜头组合，手机厚度的限制造成镜片也需要进一步加工，且长远来看，镜头将向更高规格的全塑和玻塑混合镜头升级；潜望式长焦镜

48、头的 CIS 与其他镜头相比没有特殊的要求，且由于尺寸受手机厚度的限制，目前大多使用 1300 万像素左右的 CIS规格。（2）下游组合而言，由于潜望式结构所需算法的复杂度显著提升，叠加手机厂希望融入自身对场景的理解，以 HOVM 为代表的部分手机厂从采购第三方算法转向自研算法，料使得专业算法提供商的市场空间短期承压。（3）中游模组制作来看，含潜望式结构模组的装配公差对一致性要求更高，导致二线模组厂难以突破含潜望式结构模组的进入壁垒。我们下文会逐一详细分析。图 20：潜望式长焦模组详解资料来源：国家知识产权局，MEMS，中信证券研究部表 4：长焦镜模组与潜望式长焦模组差异对比长焦镜头规格潜望式

49、长焦镜头规格变化棱镜无1 块+新增 1 块以上棱镜，单机块价值量 1-3 美金增量镜头多为 5P5P，5P1G，6P镜头设计难度提升，镜片需进一步处理，5P 潜望式长焦镜头ASP 约2 美金，相比普通 5P 长焦镜头翻番；5P1G/6P 有望达到 2.5 美金-4美金CIS算法5MP/8MP/12MP/13MP等，以 8MP 为主专业算法提供商开发或者手机厂商自研8MP/13MP/48MP专业算法提供商开发或者手机厂商自研相比普通长焦镜头 CIS 没有特殊变化，受手机厚度限制，CIS 主要集中在 13MP以 HOVM 为代表的手机开始自主研发算法，融入对场景的理解，并直接授权给模组厂，专业算法

50、提供商短期承压模组封装较易较难资料来源：产业调研，中信证券研究部对模组的一致性要求极高，对二线模组厂形成较高的进入壁垒，高档潜望式模组ASP 有望突破 20 美金，毛利率超双位数棱镜模块：单块 1-3 美金增量，重点关注舜宇光学、中光学和水晶光电棱镜模块是潜望式结构新增部件，棱镜制备与光学防抖提升工艺难度。棱镜模块是潜望式结构相对其他摄像头唯一新增的零部件，棱镜模块由棱镜、安装座、二轴铰链、驱动装置和镜筒组成，其工作原理为将入射光线由进光轴反射到成像光轴，以便光线通过镜头在图像传感器上成像。棱镜模块的工艺难度体现在（1）棱镜制备需做硬化、遮光和切割处理，较传统工艺有差异。首先由于棱镜由玻璃材质

51、构成，质地较脆需做硬化处理，其次棱镜侧面需要设置遮光材料，防止棱镜侧面向潜望式结构外部反射光线使用户从外部通过进光口看到手机内部结构，从而提升用户体验，最后远离进光口的棱角由于不影响进光效果，需做切割处理，因此潜望式结构所需棱镜的制备工艺与传统工艺有差异。（2）光学防抖需与其他组件配合，提升工艺复杂度。由于在高倍率远距离拍摄的场景下会造成手抖影响的放大，为了实现光学防抖，棱镜还需要其他组件配合，首先需通过粘胶将棱镜固定在安装座上组成转光元件，再配合二轴铰链与驱动装置将转光元件绕 X 向转动实现在 Y 向的光学防抖效果，X 向的防抖效果亦然，光学防抖效果的增加也使得棱镜模块的工艺复杂度提升。上述

52、工艺的改变使具备棱镜产能的厂商需要重新改造产线方能生产棱镜模块。图 21：潜望式结构棱镜模块示意图资料来源：国家知识产权局，中信证券研究部图 22：棱镜模块所需棱镜示意图资料来源：国家知识产权局，中信证券研究部棱镜模块单块价值量在3 美金以内，国内重点关注舜宇光学科技、中光学和水晶光电。当前棱镜模块单块的 ASP 为 2-3 美元，我们估算其毛利率在 20-30%水平。目前已经量产棱镜模块的厂商分为中国大陆、中国台湾、韩系三大阵营。中国大陆厂商方面，舜宇光学科技具备棱镜生产能力，其产品广泛应用于 AR、数码相机、投影机和 DVD，目前具备量产潜望式结构所需棱镜模块的能力，是华为 P30 PRO

53、 棱镜模块主供之一；中光学有逾六十年的光学冷加工经验，是全球专业的棱镜制造团队之一，月生产各种棱镜、薄膜完工品400 余万件，棱镜系列产品中投影显示系统部分全球市场占有率第一，也是华为 P30 PRO棱镜模块的主供，2018H1 棱镜收入占比 33.39%，毛利率 18.62%；水晶光电亦可量产潜望式结构所需棱镜模块，同时具备生产组合棱镜、微型三棱镜、全反射棱镜和偏振分光棱镜的能力，是华为 P30 PRO 和 OPPO RENO 变焦版棱镜模块的供应商，随产量提升，产品良率正处爬坡期。中国台湾厂商方面，亚洲光学亦是华为 P30 PRO 棱镜模块的供应商，具备生产高精度单体棱镜、间隙棱镜、楔形棱

54、镜和微型棱镜等多种棱镜产品的能力；韩系厂商方面，Optrontec 具备量产潜望式结构所需棱镜模块的能力，其产品供应 OPPORENO 变焦版和三星 S20 Ultra。潜在供应商来看，福光股份、欧菲光有望进入棱镜模块市场，2020 年 3 月福光股份表示将投入 0.32 亿元用于棱镜冷加工项目，目标产能 54KK/年，欧菲光也在棱镜方面有所布局。随着棱镜模块供应端的进一步扩大和生产良率的持续提升，叠加更多厂商切入棱镜模块制造产业，我们认为棱镜模块厂商议价能力不高，ASP可能在 3 年之内下降到 1 美金。华为 P30 ProOPPO RENO 变焦版三星 S20 Ultra中国大陆厂舜宇光学

55、主供中光学主供水晶光电供应商供应商中国台湾厂亚洲光学供应商韩系厂商Optrontec供应商供应商表 5：潜望式结构棱镜模块供应商商商资料来源：各公司官网，中信证券研究部镜头：潜望式长焦镜头单机价值量 2 美金+，重点关注大立光、舜宇光学透光性要求提升潜望式长焦镜头研发难度，受限于手机厚度需对镜片进行加工。手机摄像头中除潜望式长焦镜头以外的其他镜头并不受潜望式结构影响，但潜望式长焦镜头的研发难度高于同规格镜头，且需对镜片进行进一步工艺处理。（1）潜望式结构进光量存在先天不足，需重新设计镜头组合提升透光率。一方面，潜望式结构光学变焦倍数的大幅提升建立在更长焦距的基础之上，因此潜望式结构镜头光圈普遍

56、不大，均介于 F/3.0-F/3.5之间，镜头管光圈的缩小造成了进光量的损失；另一方面，进入潜望式结构的光线需要经过棱镜模块的反射，亦造成了进光量的损失。双因素导致潜望式结构在进光量与其他摄像头相比存在先天不足，若在弱光/夜晚环境下进行长焦拍摄，所得图片质量表现更加不佳。为保证成像质量，潜望式结构使用的长焦镜头必须具备更高的透光率，导致镜头设计难度较大，需要镜头厂商重新进行研发投入并设计新的镜头组合。（2）潜望式结构镜片宽度受手机厚度影响，需对镜片进行进一步的工艺处理。虽然潜望式结构的横置使得其焦长不再受到限制，但是其带来了镜片组宽度受限的问题。为控制潜望式结构镜片组的宽度，一种解决方案是运用

57、 D-Cut 工艺，在传统镜片上平行割两刀，降低镜片宽度，这种方案被用于 OPPO RENO 变焦版和三星S20 Ultra；另一种方案是对镜片组的第一块镜片做裸露处理，使其在镜筒高度方向上裸露于镜筒。图 23：镜片 D-Cut 工艺处理方案资料来源：OPPO 官网，中信证券研究部图 24：镜片裸露工艺处理方案资料来源：国家知识产权局，中信证券研究部更长远来看，为达到高透光性，潜望式镜头可能朝更高规格全塑方案、或玻塑混合方案升级，技术路径尚存不确定性。华为 P30 PRO 和 OPPO RENO 变焦版搭载的潜望式结构镜头均为 5P 规格。未来，随手机对光学变焦要求的进一步增加，潜望式结构需要

58、更长的焦距，进光量的损失对镜头透光性的要求进一步加大。镜头规格的未来发展路径尚存不确定性，全塑镜头研发难度加大：如果选用全塑镜头，由于潜望式结构的长度不受限制，留给镜头的空间相对充足，为提升透光性，全塑镜头将朝 6P 及以上规格发展，但工艺难度较高，且随着镜片数的增加良率将显著下降；玻塑混合镜头成本偏高 or 良率偏低：如果采用玻璃混合镜头，由于玻璃镜片的透光率达到 99%以上，有利于增强镜头的透光性，然而目前较成熟的模造玻璃工艺采用毫米级注塑工艺，应用在潜望式镜头上的性价比不高，给成本带来挑战，WLG 工艺作为纳米级半导体工艺本属于最佳选择，但目前良率还有待 突破。因此未来潜望式结构镜头会选

59、用更高难度的全塑镜头还是更高成本的玻塑混合镜头，有待进一步观察。表 6：镜头塑料及玻璃材质对比塑料玻璃价格较低较高质量较轻较重采用工艺模压成型铣磨、精磨、抛光；wafer level透光率约 92%近 99%常用尺寸TTL 3-20mmTTL 20-200mm优势可塑成型工艺特性、重量轻、成本低廉折射率高、厚度薄且硬度高、相对耐磨、化学性质稳定，耐腐蚀劣势稳定性差、折射率随温度变化而改变、抗磨性不好抗冲击力相对弱，工艺复杂且良率较低多用产品手机摄像头、数码相机数码相机、高端扫描仪资料来源：中信证券研究部整理潜望式长焦镜头单机价值量 2 美金+，大立光为绝对龙头，港股重点关注舜宇光学科技。当前潜

60、望式结构 5P 镜头 ASP 约为 2 美金。目前有能力量产潜望式结构镜头的厂商有限，大立光是全球光学镜头行业绝对龙头，具备量产潜望式 5P 长焦镜头的能力，是三星S20 Ultra 潜望式结构镜头的供应商，目前已经研发出潜望式结构 6P 镜头，正在设计 7P、 8P 规格的潜望式镜头，玻塑混合的潜望式结构镜头也在研发中；舜宇光学科技紧随其后，已经开始大规模量产潜望式结构镜头，是华为 P30 PRO 潜望式结构镜头的供应商，目前已经完成 10 倍光学变焦手机镜头的研发。其他镜头厂商方面，玉晶光正在配合多家手机品牌客户开发全塑潜望式结构镜头和玻塑混合潜望式结构镜头；欧菲光和联创光电也均有潜望式相